무브

오르비

아톰

내 태그

내 태그 설정

입시
학습
생활
클럽
직업·취업
Epioptimus
Centurion

라즐리 [1084527] · MS 2021 · 쪽지

2023-06-24 21:23:32
조회수 3,896

2022학년도 수능 물리학I 17번을 풀어봅시다.

게시글 주소: https://a.orbi.kr/00063503118

음... 일반적으로 열역학 문제에서 압력-부피 그래프가 나오는데 여기서는 부피-온도 그래프가 나왔군요...

그럼 압력-부피 그래프로 바꿔야 합니다.

그 전에 ㄱ에서, A→B 과정에서 기체의 온도가 증가하니 내부 에너지도 증가합니다. 그러므로 ㄱ은 참입니다.


일단 풀기 전에 알아야 할 것이 있는데, 압력과 부피의 곱은 절대 온도에 비례합니다.

즉, 온도가 일정할 때 부피는 압력에 반비례하고(보일의 법칙), 압력이 일정할 때 부피는 절대 온도에 비례합니다.(샤를의 법칙). 자세한 내용은 화2에서 이상 기체 방정식 배울 때 나오지만, 물1 열역학 풀 때도 필요한 내용입니다.


주어진 조건에 따라 압력-부피 그래프를 그리면 다음과 같습니다.

A→B는 압력이 일정한 등압 과정, B→C는 부피가 일정한 등적 과정, C→A는 온도가 일정한 등온 과정입니다.

일단 ㄷ을 먼저 볼게요. 그림에서 세 점 A, B, C로 만들어지는 삼각형의 넓이는...

입니다. 그런데 기체가 한 번 순환하는 동안 한 일은 그림에서 초록색 실선으로 둘러싸인 부분과 같습니다.

그러면 위에서 구한 삼각형의 넓이에다가 곡선 AC와 선분 AC로 둘러싸인 부분의 넓이를 더해야 합니다.(붉은색 그래프는 유리함수 y=k/x와 같은 개형입니다.) 즉, 위에서 구한 값보다 더 크게 되니 ㄷ은 참입니다. 그러면 ㄴ은 보지도 않고 ⑤가 답이라는 것을 바로 알 수 있습니다. 실제로 저는 현장에서 ㄱ, ㄷ이 맞다는 것만 체크하고 ⑤를 답으로 골랐습니다.


그래도 혹시 모르니 ㄴ을 볼게요.

A→B 과정에서 열을 흡수하고, B→C 과정에서 열을 방출한다고 했습니다. 그런데 C→A 과정에서도 열을 방출하기 때문에(Q=ΔU+W에서 ΔU=0, W<0) 열효율은 주어진 값보다 작아지게 됩니다. 즉, ㄴ도 참입니다.


정답: ⑤


(본인은 2학년 1학기 때 열역학 배웠는데, 그쪽 내용에 비하면 이 문제는 굉장히 쉽다는... ㅋㅋ)

0 XDK (+0)

  1. 유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.

라즐리 [1084527]

쪽지 보내기


  • 첫번째 댓글의 주인공이 되어보세요.
글쓰기
오르비 1352433번째 회원 가입
ddna
1,422,072 건의 게시물이
블록체인에 디지털 공증되었습니다.
901,751
497,321
22,267
574
159

오르비 캐스트

2025 수능잘 보셨나요?

오르비 플레이

오르비 RARE

오르비 과외시장
Move
our corporate site
Orbi Class
on-line classes
Atom
educational books & resources
Gae9
humor and fun

© 2000-2024 Move Inc.

orbisoptimus (v17-38ba2b)